土壤和植物中氟调聚醇（FTOHs）羧酸类降解产物的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种土壤和植物样品中全氟丁酸、全氟戊酸、全氟己酸、全氟庚酸、全 氟辛酸、全氟壬酸、4:3氟调聚酸、5:3氟调聚酸、7:3氟调聚酸、6:2不饱和氟调聚酸、6:2饱 和氟调聚酸、8:2不饱和氟调聚酸、8:2饱和氟调聚酸等氟调聚醇羧酸类降解产物的测定方 法。
【背景技术】
[0002] 土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是生态环境的重要组成部分。随着 工农业生产的迅速发展，土壤污染日益严重，已成为制约农业可持续发展、危害人体健康 的重要因素之一。持久性有毒物质在土壤中长期累积，不但对土壤生态系统带来严重影响， 而且污染物可以通过植物吸收进入食物链，危害人体健康。
[0003] 全氟化合物（perfluoroalkyl substances, PFASs)主要包括全氟磺酸类、全氟羧 酸类化合物及它们的前驱体。PFASs是一类新型持久性有机污染物，具有环境持久性、生物 富集性、生物放大性以及生物毒性效应，有关PFASs环境行为的研究已成为环境化学领域 的热点。
[0004] 城市污水处理厂的活性污泥中普遍含有PFASs。活性污泥的土壤施用导致PFASs 在土壤、土生动物、植物中的积累。土壤中的全氟化合物不仅来自活性污泥的直接输入，也 来自活性污泥中全氟化合物前驱体的降解。这些前驱体具有更高的亲脂性，容易被土壤所 固持，并在环境和生物的作用下逐步降解，最终生成全氟磺酸类、全氟羧酸类化合物。氟调 聚醇（FTOHs)是环境中全氟羧酸类化合物的前体物质，主要包括8:2FT0Hs和6:2FT0Hs。土 壤中FTOHs能在土壤微生物的作用下逐渐降解，生成一系列羧酸类降解中间产物，最终生 成全氟羧酸。一些降解中间产物更易被生物富集，毒性远高于母体化合物。植物不仅能吸 收、累积土壤中的FTOHs及其降解中间产物，还可能对其起进一步降解作用。土壤、植物中 的FTOHs及其降解产物能够随食物链进入人体，对人类健康产生威胁。目前研究多关注全 氟化合物及其前驱体，对前驱体的降解产物研究甚少。发展多种降解产物同时测定的分析 方法并以此对土壤、植物中的FTOHs羧酸类降解产物进行检测，对于全面认识土壤中PFASs 的迁移、转化及最终归趋具有重要意义。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种土壤和植物样品中氟调聚醇羧酸类降解产物的测定方法，其检测 快速，结果准确，并具有高回收率、低检出限、高灵敏度、抗基质干扰能力强的优点。
[0006] 具体的，本发明涉及以下各项：
[0007] 1. -种测定土壤和/或植物中氟调聚醇羧酸类降解产物的方法，所述方法包括如 下步骤：
[0008] 1)用有机溶剂对土壤和/或植物样品进行提取；
[0009] 2)对步骤1)获得的提取液进行浓缩净化；
[0010] 3)将步骤2)的产物用超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱仪检测，并与平行操 作的羧酸类降解产物标准品相比较，获得定量结果。
[0011] 2.根据1所述的方法，其中还包括在步骤1)之前的土壤和/或植物样品的前处理 步骤，对于土壤样品，所述前处理步骤包括冷冻干燥、磨细和过筛，对于植物，所述前处理步 骤包括冷冻干燥和磨细。
[0012] 3.根据2所述的方法，其中所述过筛步骤使用孔径为2mm的筛。
[0013] 4.根据1或2所述的方法，其中，所述有机溶剂包括乙腈、甲醇、MTBE、NaOH_甲醇、 NaOH-MTBE0
[0014] 5.根据4所述的方法，其中，所述有机溶剂为甲醇。
[0015] 6.根据1或2所述的方法，其中使用固相萃取小柱进行所述浓缩净化。
[0016] 7.根据6所述的方法，其中所述固相萃取小柱为Oasis WAX固相萃取柱。
[0017] 8.根据6所述的方法，其中所述固相萃取小柱的洗脱液为0. 1 %氨水-甲醇。
[0018] 9.根据1或2所述的方法，其中步骤3)中所述定量结果以保留时间和监测离子对 定性，峰面积进行定量，以标准曲线法计算获得。
[0019] 10.根据1或2所述的方法，其中
[0020] 所述液相色谱的条件是：
[0021] 色谱柱：规格为 2. ImmX 50mmX 1. 7 μ m 的 Acquity UPLC BEH C18 色谱柱；
[0022] 流动相：乙腈和0. 15 %乙酸-水；
[0023] 柱温：35°C ;
[0024] 进样量：5yL。
[0025] 所述质谱的条件是：
[0026] 电离方式：ESI ;
[0027] 毛细管电压：3. OKV ;
[0028] 离子源温度：l5〇°C;
[0029] 脱溶剂气温度：350°C ;
[0030] 脱溶剂气流量：600L/Hr ;
[0031] 锥孔气流量：50L/Hr ;
[0032] 数据采集模式：多反应监测。
[0033] 发明详述
[0034] 以下对本发明的技术方案做进一步详细阐述。应当指出，本发明的各实施方案可 以根据需要以任何方式组合。
[0035] 本发明提供一种测定土壤和植物中氟调聚醇羧酸类降解产物的方法。
[0036] 在一个实施方案中，所述方法包括以下步骤：
[0037] 1)用有机溶剂对土壤和/或植物样品进行提取；
[0038] 2)对步骤1)获得的提取液进行浓缩净化；
[0039] 3)将步骤2)的产物用超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱仪检测，并与平行操 作的羧酸类降解产物标准品相比较，获得定量结果。
[0040] 在一个优选的实施方案中，在对样品提取前需要前处理步骤，具体的，所述样品为 土壤样品时，将土壤样品冷冻干燥、磨细、过筛（孔径为2mm)，称取I. 0-5. Og处理过的土壤 样品至聚丙烯离心管中，加入5-20mL甲醇，105-160r/min振荡10-24h，然后3000-6000r/ min离心5-30min，取上清液至洁净的离心管中，加入5-20mL甲醇重复提取两次，合并上清 液，氮吹提取液至l_2mL，加超纯水至5-30mL，过0. 22-0. 45 μ m的尼龙膜；所述样品为植 物样品（地上部分和地下部分）时，将植物样品冷冻干燥、磨细，称取0.1-1. Og植物样品 至聚丙烯离心管中，加入5_20mL甲醇，105_160r/min振荡12h，然后3000-6000r/min离心 5-30min，取上清液至洁净的离心管中，加入5-20mL甲醇重复提取两次，合并上清液，氮吹 提取液至l_2mL，加超纯水至5-30mL，过0. 22-0. 45 μ m的尼龙膜。
[0041] 在另一个实施方案中，所述有机溶剂包括但不限于乙腈、甲醇、MTBE、NaOH-甲醇、 NaOH-MTBE，优选甲醇。
[0042] 在另一个实施方案中，所述浓缩净化使用固相萃取小柱，所述固相萃取小柱优选 为Oasis WAX固相萃取柱。
[0043] 在一个优选的实施方案中，将所述通过尼龙膜的上清液过Oasis WAX固相萃取柱 (预先用4mL0. 1 %氨水-甲醇、4mL甲醇活化），先用2-10mL25mM的醋酸钠缓冲溶液（pH = 4)淋洗，然后用2-10mL0. 1%氨水-甲醇进行洗脱，合并洗脱液，氮吹洗脱液至l-2mL，在 2-8°C条件下8000-12000r/min离心20-50min取上清液待用。
[0044] 在一个最优选的实施方案中，所述方法包括如下步骤：
[0045] 1)样品前处理过程：将土壤样品冷冻干燥、磨细、过筛（孔径为2mm)，将植物样品 冷冻干燥、磨细。
[0046] 2)提取过程：称取1.0-5. Og步骤1)所得的土壤样品或0.1-1. Og步骤1)所 得的植物样品至聚丙烯离心管中，加入5-20mL甲醇，105-160r/min振荡10-24h，然后 3000-6000r/min离心5-30min，取上清液至洁净的离心管中，加入5-20mL甲醇重复提取两 次，合并上清液。
[0047] 3)浓缩净化过程：将步骤2)所得的提取液氮吹至l-2mL，加超纯水至5-30mL， 过0. 22-0. 45 μ m的尼龙膜；将上清液过Oasis WAX固相萃取柱（预先依次用4mL0. 1 % 氨水-甲醇、4mL甲醇活化），先用2-10mL25mM的醋酸钠缓冲溶液（pH = 4)淋洗，然后用 2-10mL0. 1 %氨水-甲醇进行洗脱，合并洗脱液，氮吹l-2mL，在2-8°C条件下8000-12000rpm 离心20-50min取上清液待用。
[0048] 4)测定过程：将步骤3)所得的上清液用超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱 仪（UPLC/MS/MS)检测，以保留时间和监测离子对定性，峰面积进行定量，以标准曲线法计 算含量。
[0049] 以下为UPLC/MS/MS测定过程的液相色谱/质谱条件、检测限及定量下限。
[0050] ①色谱参考条件
[0051] 色谱柱：Acquity UPLC BH! C18 色谱柱（2. lmmX50mmX 1. 7 μ m);
[0052] 流动相：乙腈㈧和0· 15 %乙酸-水（B);
[0053] 梯度洗脱程序见表1 :
[0054] 表1梯度洗脱条件
[0055]
[0056] 柱温：35 °C ;
[0057] 进样量：5 μ L。
[0058] ②质谱参考条件
[0059] 电离方式（Ionization mode) :ESI ;
[0060] 毛细管电压（Capillary) :3. OKV ;
[0061] 离子源温度（Source Temperature) :15CTC ;
[0062] 脱溶剂气温度（Desolvation Temperat